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职业卫生执法培训教案（八）：铅酸蓄电池制造业

时间：2022-06-17 来源： 浏览：

职业卫生执法培训教案（八）：铅酸蓄电池制造业

职业健康先行
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铅酸蓄电池制造业职业卫生实训教案

国家发改委于2017年1月发布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（以下简称《指导目录》）中，战略性新兴产业可分为五大领域八个产业。其中，新能源、新能源汽车、新一代信息技术和节能环保等产业与电池行业密切相关，涉及到太阳能电池、动力锂离子电池、氢镍电池、铅酸蓄电池及相关的电池材料产业。目前市场上对铅酸蓄电池的需求量依然比较大，《建设项目职业病危害风险分类管理目录（2021年版）》亦将电池制造业（C384）列为职业病危害风险严重行业。
一、铅酸蓄 电池 工艺介绍
铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅，负极活性物质是海绵铅，电解液是稀硫酸溶液，其放电化学反应为二氧化铅、海绵铅与电解液反应生成硫酸铅和水，其充电化学反应为硫酸铅和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。铅酸蓄电池生产工艺不断迭代更新，先进的拉网式连铸连轧工艺已经逐步替代传统铸板-分剪板工艺，其主要区别在于铅板铸造工序采用铅熔融制铅带、冲压机冲孔制板栅、涂板覆膜、自动切断制片取代传统重力浇铸制板、机械锯切工艺，大大减少工人接触铅烟、铅尘的几率。下面以拉网式连铸连轧工艺为例，介绍铅酸蓄电池制造。
（一）膏体生产
膏体作为铅酸蓄电池生产的核心环节，其生产工艺的优良性，对于铅酸蓄电池产品性能及使用年限至关重要。具体生产流程如下：
1.铅粉制造
铅粉是极板的主要原料。铅粉生产工艺是将电解铅通过冷切机切成铅粒子，进入全自动铅粉机，完成自动球磨，定时定量送料、研磨（氧化）、出粉、封闭输送和贮存的过程。铅粉生产线为密闭化生产和输送，生产出的铅粉储存并用振动及管螺旋出粉，由输送设备送至储粉系统内供和膏涂板工序使用。工人仅需将铅锭用行车调至铅锭冷切机进料输送带即可，无需其他操作。
2.和膏
铅膏分为正极膏和负极膏。将生产出的铅粉经自动称量后，密闭加入和膏机内，按配方人工称料，并手工投加各种干料加入和膏机内，先加水混合，再通过密闭管道缓慢加入稀硫酸混合。当铅膏的密度和稠度合适时即可，合好的铅膏储存在铅膏斗内，待涂板用。生成的铅膏的主要成分是三碱式硫酸铅盐、游离氧化铅和铅。通过真空和膏机和制的铅膏具有较高的孔隙率和较好的渗透性。由于铅膏孔隙率的增加将使电极的比表面积大幅增加，从而有效地增加了电池的放电容量，并能够延长电池的循环寿命。
（二）极板生产工艺流程
1.铸板
板栅生产采用连铸连轧工艺，铅钙合金通过熔铅炉加热熔化，通过相应成型模具生产出14mm左右厚的铅带，再通过共计7次的碾压最终生产出符合工艺要求厚度的铅带，铅带经过分切修边后卷绕至卷轮盘上暂存。将连续铅带通过不同冲网设备将铅带扩张制备成有特点网孔结构的连续网栅。由于铅带连铸连轧特殊工艺需要，熔铅温度通常为327～350℃，远低于重力浇铸温度（500～600℃）。连铸连轧、拉网、冲孔均为冷加工，不产生铅烟、铅尘。
2.涂板、固化干燥
涂板生产是铅膏放在涂板机的料斗中，随即将铅膏涂在板栅上，进入表面干燥装置干燥，冲板切断后进入固化处理。
扩网涂板：卷轮盘上的铅带经放卷后至铅带缓存机存放（可实现不停机连续生产），然后进入扩网极板器扩展所需要高度的板栅网带，板栅网带经过涂板机涂上和制好的铅膏，同时完成板带表面覆膜，覆膜后板带通过模具进行分切成所需要宽度的单片极板，极板经过表面干燥（快速干燥）后进行叠片摆放，通常为每叠40～50片，叠片后上架摆放。此过程工人需要在涂板机头观察，在收板处收板并进行叠放。
固化干燥：上架后的极板，由工人叉车运输至固化室进行固化干燥。固化干燥即硬化脱水，涂填后的极板其一方面水分过多，另一方面铅膏组织不稳定，因此要经过固化干燥工艺来使其硬化脱水（前期固化阶段提供一定的温度、湿度及氧气，后期干燥只提供热量），在完成铅膏的硬化脱水的过程中同时要实现铅膏中游离铅的氧化、铅膏与板栅的腐蚀结合、铅膏中碱式硫酸铅的再结晶以及多孔电极的形成等一系列的物化目的。湿度主要通过雾化水和蒸汽实现，热量主要通过蒸汽、电加热及燃气加热实现。
（三）电池组装
1.包封配组
包封配组是使用固化结束的正负极板和外购的PE 圈状隔板，生产出符合要求的极群组。包封配组采用包封配组机，将正或负极板进行包封（圈状PE 隔板进行切割后再进行折叠封袋）、再按工艺要求的数量片数和排列次序进行配组,供铸焊焊接使用。包封速度可达150 片分钟，其中正负极板的配组，负极隔板的切割长度及封边都由设备自动完成，工人仅需将极板搬运至上板处，在收板处抽检即可。
2.铸焊
铸焊是低压浇铸的铸造原理在铅焊接中的应用。它是利用已进入铸型的高温熔融金属的热量，将浸入到其中的极群的极耳，按正、负极板分别熔焊到一起，冷却后形成汇流排和极柱。包封配组好的极群，通过机械手自动抓入COS 铸焊机，自动进行整理对齐，自动刷铸焊剂，模具自动进铅，极群板耳向下后插入模具铅液中，待模腔中铅液冷却后自动顶出，并通过机械手将6组极群自动入槽。铸焊完成后，通过机械手按预先设置的程序将铸焊好的极群送入电池槽内。
3.穿壁焊
穿壁焊又称对焊，它是用对焊机将相邻单体极群的偏极柱在电池槽屮间格上壁指定的位置上(事先用打孔机打好一定直径的圆孔)通过极柱的局部热熔使一对偏极柱焊接成一体的过程。该过程自动化设备完成，工人仅需抽检部门样品即可。
5.大盖热封
热封是通过将盖、壳同时放在预热的金属板进行热熔,待盖、壳与金属板接触部分变成熔融状态后，热板快速抽离，将盖、壳压合在一起的过程。整个热封生产过程全自动操作，热封的所有参数均由PC自动控制。
6.端子烧焊、安装电眼
端子烧焊主要是将铸焊的极柱与电池外壳上端子，通过火焰融化焊接成一体。焊接主要是天燃气与氧气混合燃烧产生热量。将铸焊形成的极柱与铅套焊接成一体。烧焊完成的电池根据电池的类型加装相应规格的电眼(状态指示器)。端柱烧焊过程全自动，焊接的深度可以调节可达5mm 以上。(原有落后的烧焊工艺为人工烧焊，烧焊过程需要人工加铅，烧焊深度通常<3mm)。
7.气密性检测
热封和端子烧焊后的电池为了验证其焊接的密封性，下线前必须100%进行自动气密性检测。气密检测会向电池内部打入一定压力的压缩空气，并通过相对时间内的压力损失来判定电池是否存在泄露情况，检测不合格电池自动报警剔除，合格电池由机械手自动码板，大大减低了员工的劳动强度。
（四）电池加酸、活化
电池由机械手自动上机进行加酸，采用真空自动加酸机加酸，加酸量可根据要求进行设定，加完酸的电池通过导轨自动输送至水浴槽进行化成，人工加盖电池临时顶盖及安装充电连接线。进过数次充、放电过程，极板被充分活化。充电后的电池由机器人自动出槽，输送至倒酸处倒酸，倒出的酸经过管路输送至配酸工序回配使用，倒酸后电池经流水线至二加酸机进行二次加酸调整电池的酸密度、自动液面调整、液面检测。
（五）电池后处理
检测合格后进行顶盖盖片、自动气密性检测、水洗干燥后即完成整个后处理，后处理结束后进行表面商标丝印，采用丝网印刷工艺自动印刷（以前多为手工丝印，接触慢干剂中的异佛尔酮），后采用激光打码机打码打上生产批号和日期等信息，最终检验合格后由自动装箱机将电池、打包后，转入成品仓库。
二、职业病危害因素 识 别和职业病防护设施

（一）各岗位主要职业病危害识别和职业病防护设施

按照铅酸蓄电池制造企业生产工艺流程，结合实际作业场所和生产环节，职业病危害因素分布情况、职业病防护设施和个人防护用品配备要求如表1所示。

表1  铅酸蓄电池生产过程中职业病危害因素分布和职业病防护设施

工序

工种/岗位

主要职业病危害因素及来源

职业病防护设施

个人防护用品

连铸连轧熔铅炉

连铸连轧操作工

铅锭熔融产生铅烟、高温；熔炉通过天然气加热产生噪声，加之行车等机械设备运行产生噪声。所以该岗位存在的职业病危害因素主要为 铅烟、高温、噪声

带加铅锭口自动开启功能的密闭罩，自带保温隔热层

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连铸连轧铅带线

铅液在固定模具里成型，产生铅烟，铅带通过挤压机压延至所需厚度的铅带，设备产生机械性噪声。所以该岗位存在的职业病危害因素主要为 铅烟、噪声

加侧面围挡的上吸式外部吸气罩

连铸连轧冲床

冲床冲孔过程产生噪声。所以该岗位存在的职业病危害因素主要为 噪声

减振基座、减振沟、隔声罩

和膏

和膏操作工

铅粉输送铰笼跑冒滴漏，工人在和膏过程需手工投加添加剂，过程中接触 铅尘、硫酸及三氧化硫，和膏设备运行时产生噪声。 所以该岗位存在的职业病危害因素主要为 铅尘、硫酸及三氧化硫、噪声

自带负压吸料上料系统的密闭式和膏机，设备保持微负压，稀硫酸密闭管道进料

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涂板上片

涂板工

膏体中含稀硫酸，涂板机头掉落设备表面、地面和粘附在工作服上的铅膏长时间不清理，产生铅尘，涂板机通过压缩空气作为动力，自动涂板过程气缸活动产生气流性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅尘、硫酸及三氧化硫、噪声

湿式作业；压缩空气放空消声器

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涂板收片

涂板收片工

涂好的极板易掉落铅尘，自动切断等设备运行过程气缸活动产生气流性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅尘、噪声

场所喷雾抑尘

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球磨

球磨工

球磨机出口处、输送铰笼等设备跑冒滴漏产生铅尘，球磨设备运行加之鼓风机、吸风机运行产生较大噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅尘、噪声

铅锭冷切；密闭式球磨机；物料密闭输送

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固化

叉车司机

极板在叉车运输过程中抖动掉落铅尘，地面积尘清扫不及时产生扬尘，柴油叉车噪声较大；固化过程使用蒸汽产生高温。该岗位接触的职业病危害因素为 铅尘、高温、噪声

密闭式固化室

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包封配组

包片工

工人搬运极板过程掉落铅尘、整理极板过程产生铅尘；设备采用压缩空气作为动力，设备运行过程气缸活动产生气流性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅尘、噪声

加极板处可开启式密闭罩；压缩空气放空消声器

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铸焊

铸焊工

自动铸焊机熔炉熔融铅锭产生铅烟和高温；设备采用压缩空气作为动力，设备运行过程气缸活动产生气流性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅烟、高温、噪声

自动化铸焊机，物料进出门自动开关，上吸式外部吸气罩

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穿壁焊

检验工

电阻焊使铅极柱熔融，产生铅烟，设备运行产生噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅烟、噪声

自动穿壁焊，密闭罩

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端子烧焊

焊端子工

高温火焰使铅熔融产生铅烟，火焰焊产生气流性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅烟、噪声

上吸式外部吸气罩

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大盖热封

封盖工

金属板采用电加热，产生电磁性噪声，该岗位接触的职业病危害因素为 噪声

自动封盖机

工作服、防噪耳塞

注酸

加酸工

加酸过程稀酸跑冒滴漏产生硫酸及三氧化硫；加酸机采用压缩空气作为动力，设备运行过程气缸活动产生气流性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 硫酸及三氧化硫、噪声

自动真空加酸机，稀硫酸密闭管道输送

防酸性气体防毒口罩、防护面屏、耐酸手套、工作服、皮围裙、耐酸鞋、防噪耳塞

充电

充放电工

充电过程产热，使极板中的游离酸析出产生硫酸雾，自动倒酸机倒酸过程产生硫酸雾，充电设备运行产生电磁性噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 硫酸及三氧化硫、噪声

上吸式外部吸气罩

防酸性气体防毒口罩、防护面屏、耐酸手套、工作服、皮围裙、耐酸鞋、防噪耳塞

倒酸

上吸式外部吸气罩

超声波熔接

盖片工

超声波熔接机运行时产生较大电磁性噪声，该岗位接触的职业病危害因素为 噪声

自动化设备

防噪耳塞

丝网印刷

丝印工

丝网印刷油墨和慢干剂中含异佛尔酮，该岗位接触的职业病危害因素为 异佛尔酮

自动化设备，侧吸式外部吸气罩

防有机蒸气防毒口罩

冲洗

包装工

清洗工负责冲洗机的操作，热水冲至电池表面产生噪声；包装机设备运行产生噪声。该岗位接触的职业病危害因素为 噪声

巡视

防噪耳塞

包装

自动打包机
（二）主要岗位和职业病防护设施图片

铸铅带 冲床冲孔

涂板收片 固化

包封配组 包封配组

铸焊 端子焊烧
（三）监督执法要点
1、铅酸蓄电池生产基本工序中存在的职业病危害因素见表1，主要危害因素是铅烟、铅尘。职业卫生工程防护设施重点关注连铸连轧熔铅炉捞铅渣、涂板线收板、包封配组过程铅烟、铅尘的防护以及冲床冲孔、涂板、包封配组、超声波熔接盖片过程的噪声防护。监督检查时除是否设置外还应关注防护设施的维护保养情况，比如铸焊岗位，铸焊机长期使用得不到维护保养的情况下，密封性丧失，铅烟逸散出来，容易造成作业岗位铅烟超标，因此首先要检查外部吸风罩是否规范设置和正常使用，可以使用快检设备（风速仪）初步检查控制点风速是否符合要求。
2、在监督检查过程中应关注个体防护用品的使用情况。对于接触铅烟和铅尘的劳动者，我们推荐在作业期间坚持使用有效的个体防护用品。
3、除职业病防护设施和个人防护用品外，监督检查时还应关注应急救援设施的配置情况。在加酸充电作业岗位需要设置应急救援装置洗眼喷淋器，每台服务15米的半径。
4、铅酸蓄电池生产企业卫生辅助用室的规范设置和日常管理非常重要，可以防止铅从消化道侵入人体。应要求设置隔离的工间休息室、饮水间；上下班需严格落实更衣、冲淋，工作服和便服分室存放；工作场所不得饮食；食堂就餐前洗手。
三、常见职业病和职业健康检查要求
铅酸蓄电池生产企业产生的主要职业病危害因素为铅烟、铅尘、硫酸及三氧化硫、噪声、高温等，其导致的职业病和职业健康检查要求见表2。

表2  常见职业病和职业健康检查项目

有害因素

可能导致职业病

上岗前职业健康检查

在岗期间职业健康检查

离岗时职业健康检查

铅及其化合物（铅烟、铅尘）

职业性慢性铅中毒

内科常规检查、神经系统常规检查、必检项目：血常规、尿常规、心电图、血清ALT；

选检项目：血铅或尿铅、血红细胞锌原卟啉(ZPP)或红细胞游离原卟啉(FEP)、神经一肌电图。

内科常规检查（重在消化系统和贫血的体征检查）、神经系统常规检查、必检项目：血常规、尿常规、心电图、血铅或尿铅；选检项目：尿δ氨基乙酰丙酸(δ-ALA)、血红细胞锌原卟啉(ZPP)或红细胞游离原卟啉(FEP)、神经肌电图。

健康检查周期：

血铅400μg/L～600μg/L，或尿铅70μg/L～120μg/L，每3个月复查血铅或尿铅1次；

血铅<400μg/L,或尿铅 <70μg/L，每年体检1次。

同在岗期间职业健康检查

硫酸及三氧化硫

职业性牙酸蚀病、职业性接触性皮炎、职业性化学性眼灼伤、职业性皮肤灼伤、职业性哮喘、职业性急性化学物中毒性呼吸系统疾病

内科常规检查、口腔科检查、眼科常规检查、血常规、尿常规、心电图、血清ALT、胸部X射线摄片、肺功能

内科常规检查、口腔科检查、胸部X射线摄片、肺功能，选检项目：牙齿X射线摄片、牙齿冷热刺激试验或电活力测验。健康检查周期：2年

同在岗期间职业健康检查

噪声

职业性噪声聋

内科常规检查、耳科常规检查、血常规、尿常规、心电图、血清ALT、纯音听阈测试，选检项目：声导抗、耳声发射

内科常规检查、耳科常规检查、纯音气导听阈测试、心电图，选检项目：纯音骨导听阈测试、声导抗、耳声发射、听觉诱发电反应测听。

健康检查周期：

作业场所噪声8h等效声级≥85dB  ，1年1次；

作业场所噪声8h等效声级≥80dB且＜85dB ，2年1次

同在岗期间职业健康检查

高温

职业性中暑

内科常规检查、血常规、尿常规、心电图、血清ALT、血糖，选检项目：有甲亢病史可检查血清游离甲状腺素、血清游离三碘甲腺原氨酸、促甲状腺素

检查内容同上岗前职业健康检查。

健康检查周期：1年，应在每年高温季节到来之前进行

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（二）监督执法要点
1、表2为铅酸蓄电池制造行业基本工序中涉及的主要职业病危害因素可能导致的职业病和职业健康检查项目。
2、监督检查时应重点关注接触铅烟铅尘劳动者的职业健康检查情况，对血铅400μg/L～600μg/L，或尿铅70μg/L～120μg/L的劳动者，企业是否按照GBZ 188-2014要求每3个月复查血铅或尿铅1次，并督促企业分析原因，进一步加强作业场所治理或管理措施。
3、监督检查时还应关注有些岗位本身不产生铅烟铅尘，但车间其他岗位存在铅烟铅尘或其他可能被污染的情况，我们推荐对此类岗位劳动者开展血铅或尿铅监测，以便及时发现铅烟铅尘污染情况。

资料来源：国家卫健委综合监督局 ，由先行者整理， 版权归原作者及原出处所有， 仅作宣教素材 。 所涉法律、法规及技术标准等请核实其合规性。 如有异议，请联系删除。

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